Bai 20 Tao giong nho cong nghe gen

Nhờ các gen đánh dấu trên thể truyền, người ta có thể PHÂN biết được các tế bào có AND tái tổ hợp, sản phẩm của LẬP DÒNG TB các gen đánh dấu có thể dễ dàng được nhận biết bằng CHỨA các k[r]

BÀI 20 TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN Dê có lông cừu Chuột mang tai người Sinh vật mang gen phát sáng sứa Gen taïo höông hoa hoàng Caø chua höông hoa hoàng… Bµi 20 T¹o gièng b»ng c«ng nghÖ gen C«ng nghÖ gen lµ g× I C«ng nghÖ gen 1.Kh¸i niÖm c«ng nghÖ gen - Lµ quy tr×nh t¹o tÕ bµo sinh vËt cã gen bÞ biÕn đổi có thêm gen - KÜ thuËt chuyÓn gen lµ kÜ thuËt t¹o ADN t¸i tæ hîp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác C¸c bưíc cÇn tiÕn hµnh kÜ thuËt cÊy gen Các bước cần tiến hành kĩ thuật chuyển gen: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: QUY TRÌNH THỰC HIỆN KT CHUYỂN GEN CÁC BƯỚC CỦA KT CHUYỂN GEN TẠO AND TTH CÁCH TIẾN HÀNH KẾT QUẢ -Tách chiết thể truyền(A) và gen cần chuyển(B) khỏi tế bào , -Xử lý A và B cùng loại enzim giới hạn (enzim restrictaza), tạo “đầu dính” -Dùng loại “keo dính”(enzim ligaza) gắn các đầu dính A & B tạo thành AND tái tổ hợp Thu AND tái tổ hợp(gen cần chuyển gắn vào thể truyền) ĐƯA AND Dùng muối CaCl2 dùng xung điện làm dãn màng TTH VÀO sinh chất tế bào nhận,làm cho AND tái tổ hợp dễ TB NHẬN dàng qua màng Nhờ các gen đánh dấu trên thể truyền, người ta có thể PHÂN biết các tế bào có AND tái tổ hợp, (sản phẩm LẬP DÒNG TB các gen đánh dấu có thể dễ dàng nhận biết CHỨA các kỹ thuật định) từ đó người ta có thể tách AND TTH dòng tế bào có AND tái tổ hợp Trong tế bào nhận, AND tth nhân lên nhiều Thu dòng tế bào có AND tái tổ hợp,tổng hợp các sản gen cần chuyển Bµi 20 T¹o gièng b»ng c«ng nghÖ gen I C«ng nghÖ gen 1.Kh¸i niÖm c«ng nghÖ gen C¸c bíc cÇn tiÕn hµnh kÜ thuËt cÊy gen a T¹o ADN t¸i tæ hîp b §a ADN t¸i tæ hîp vµo tÕ bµo nhËn c Ph©n lËp dßng tÕ bµo cha ADN t¸i tæ hîp II ứng dụng công nghệ gen tạo giống biến đổi gen Khái niệm sinh vật biến đổi gen 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM BIẾN ĐỔI HỆ GEN CỦA SINH VẬT: PHIẾU HỌC TẬP 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM BIẾN ĐỔI HỆ GEN CỦA SINH VẬT: PHƯƠNG PHÁP Cấy gen Làm biến đổi gen đã có sẵn Loại bỏ làm bất hoạt gen CÁCH THỰC HIỆN Đưa thêm gen lạ, khác loài vào hệ gen KẾT QUẢ Tạo sinh vật mang gen khác loài Làm cho gen nào đó sản xuất nhiều sản phẩm làm cho gen biểu cách khác thường Tăng hoạt tính thay đổi chế biểu gen gen không mong muốn nào đó loại bỏ làm bất hoạt Loại bỏ gen xấu khỏi hệ gen VÍ DỤ Cấy gen tổng hợp insulin người vào vk E.coli Làm biến đổi gen,tạo nhiều hoocmôn sinh trưởng Làm bất hoạt gen làm chín cà chua Bµi 20 T¹o gièng b»ng c«ng nghÖ gen I C«ng nghÖ gen 1.Kh¸i niÖm c«ng nghÖ gen C¸c bưíc cÇn tiÕn hµnh kÜ thuËt cÊy gen a T¹o ADN t¸i tæ hîp b §a ADN t¸i tæ hîp vµo tÕ bµo nhËn c Ph©n lËp dßng tÕ bµo cha ADN t¸i tæ hîp II ứng dụng công nghệ gen tạo giống biến đổi gen Khái niệm sinh vật biến đổi gen phương pháp tạo sinh vọ̃t biờ́n đổi gen Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen Tạo động vật chuyển gen §éng vËt mang gen cã n¨ng suÊt cao, t¨ng träng nhanh, nhiÒu thÞt Ýt mì, t¨ng n¨ng suÊt l«ng ë cõu, s¶n xuÊt protein trÞ liÔu… Tạo giống cây trồng biến đổi gen Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen C©y trång mang gen kh¸ng s©u bÖnh, mïi vÞ, mµu s¾c hÊp dÉn, kh«ng bÞ dËp n¸t vËn chuyÓn, n¨ng suÊt cao… VSV mang gen s¶n xuÊt hoocmon chữa tiểu đờng, bÖnh lïn, Interlukin kÝch thÝch chèng ung th, snomax lµm tuyÕt nh©n t¹o… CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Ưu bật kỹ thuật chuyển gen so với phương pháp lai truyền thống là gì? A Dễ thực hiên,thao tác nhanh,ít tốn thời gian B Tổng hợp các phân tử AND lai loài này B và loài khác C Sản xuất các sản phẩm sinh học trên quy mô công nghiệp D Lai các loài xa hệ thống phân loại không giao phối Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen Nhoùm a Tạo động vật chuyển gen Nhoùm b Tạo giống cây trồng biến đổi gen Nhoùm c Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen Nhoùm Tạo động vật chuyển gen Phương pháp tao động vật biến đổi gen ADN tái tổ hợp - Lấy trứng khỏi cừu cái -Thụ tinh trứng ống nghiệm -Tạo ADN tái tổ hợp - Tiêm ADN tái tổ hợp vào hợp tử và cho hợp tử phát triển thaønh phoâi Cừu chuyển gen - Cấy phôi đã chuyển gen vào tử cung cừu cái khác để mang thai và sinh đẻ bình thường - Thu nhận sữu từ cừu chuyển gen - Thu nhaän proâteâin Sơ đồ qui trình sản xuất prôtêin thông qua tuyến sữa cừu Cừu mang gen prôtêin người Dê chuyển gen cho sữa có prôtêin tơ nhện Tại chọn tuyến sữa??? -Tuyến sữa là hệ thống sx khổng lồ có khả tạo từ 23g protêin/kg thể (bò sữa) đến 205g (chuột) protêin/kg thể thời kỳ tiết sữa tối đa -Nồng độ tb tuyến sữa đv có vú lớn nuôi cấy tb thông thường từ 100 đến 1000 lần -Sữa là dịch tiết thể có thể thu nhận cách dễ dàng nhất, đặc biệt là từ đv nhai lại -Sự biểu gen tuyến sữa đv có vú là chính xác thời gian -Sản lượng sữa tiết đv có vú khá lớn: dê lên đến 800 l/năm,cừu 400l/năm, bò 8000 l/năm, chuột 1.5ml/lần…… Ngoài tuyến sữa có thể chọn các quan khác để nhận gen chuyển khoâng? - Động vật chuyển gen sx dược phẩm baøng quang: Kerr (1998) đã nghiên cứu tạo chuột chuyển gen sản xuất hormone sinh trưởng người từ nước tiểu -Máu: hemoglobin người tạo từ lợn chuyển gen (Sharma, 1994) Chuột nhắt có gen hoocmôn sinh trưởng chuột cống Bò đã chuyển gen (GMO) CÁ CHUYỂN GEN Cá hồi chuyển gen HEO CỪU Dê mang gen người LỢN CHUYỂN GEN CÓ MÀU XANH Tằm chuyển gen CHUỘT CHUYỂN GEN NHOÙM Tạo giống cây trồng biến đổi gen Phöông phaùp taïo caây chuyeån gen B1 B2 Đưa ADNADN tái tổ vào tế bào B1: Tạo táihợp tổ hợp nhận (mô tế bào thực vật) - B2: Đưa ADN tái tổ hợp vào tế -bào Tạnhận o ADN taùihoặc tổ h ợ (mô tếpbào thực vật) -Tái sinh thành cây chuyển gen phương cấychứa mô - B3: Phân lập pháp tế bàonuôi nhận ADN - Phaâtái n laätổp hợp tế bào nhận chứa ADN taùisinh tổ hợ p - B4: Tái thành cây chuyển gen phương pháp nuôi cấy mô B3 B4 Một số loại cây trồng chuyển gen quan trọng Thành tựu đạt công nghệ chuyển gen thực hieän nay: vật Sản phẩm Đặc điểm Cải dầu Chống chịu chất diệt cỏ, hàm lượng laurate cao, hàm lượng oleic acid cao Ngô Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng Bông Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng Khoai tây Kháng côn trùng, kháng virus Đậu tương Chống chịu chất diệt cỏ, hàm lượng oleic acid cao Bí Kháng virus Cà chua Chín chậm, kháng kí sinh Lúa Chống chịu chất diệt cỏ, sản xuất vitamin A Đu đủ Kháng virus Cà chua có gen kháng nấm Cà chua chín chậm Chuyển gen Bt kháng sâu bệnh từ vi khuẩn vào cây b Cây bông chuyển gen Bt kháng sâu bệnh ( bên và cây bông không chuyển gen Bt mẫn cảm với sâu b BiÕn n¹p gen vµ øng dông chän gièng ë thùc vËt Mét sè thµnh tùu biÕn n¹p gen ë Thùc vËt • Cây đu đủ (Carica papaya L.) đợc chuyển gen kháng bệnh virút (trái) và cây đối chứng (phải) – Cã kh¶ n¨ng khang virót CMV • Đợc đánh giá là góp phần vào việc phục hồi công nghiệp sản xuất đu đủ Hawaii BiÕn n¹p gen vµ øng dông chän gièng ë thùc vËt Mét sè thµnh tùu biÕn n¹p gen ë Thùc vËt • C©y ®Ëu tư¬ng chuyÓn gen – Kh¸ng s©u (Bt) • Kh¸ng s©u bÖnh (insect resistance) • Gãp phÇn lµm gi¶m lưîng thuèc trõ s©u cÇn sö dông (b¶o vÖ m«i trưêng vµ gi¶m chi phÝ s¶n xuÊt) – Thay đổi thành phần axít béo • Làm thay đổi thành phần và giá trị dinh dưìng Ngô chuyển gen kháng sâu bệnh (phải) và ngô bình thường (traùi) Caûi daàu chuyeån gen khaùng saâu beänh Cà chua chuyển gen kháng sinh vật ký sinh (bên phải) và cà chua đối chứng (bên trái) Khoai tây bình thường (trái) và khoai tây chuyển gen (phải) Ðu đủ chuyển gen kháng virus (trên) và đu đủ đối chứng (dưới) Hạt đối chứng Hạt gạo biến đổi gen “Gạo vàng” có khả tổng hợp -carotene (tiền chất tạo vitamin A) hạt CÀ CHUA CHUYỂN GEN BẢO QUẢN Cà chua Green Zebra Seedling có hương vị táo Ngô chuyển gen kháng sâu hai GIỐNG LÚA “GẠO VÀNG” CÓ KHẢ NĂNG TỔNG HỢP BÊTA –CAROTEN ( tiền chất tạo vitamin A)TRONG HẠT ĐU ĐỦ CHUYỂN GEN HẠT CHUYỂN GEN BẮP CHUYỂN GEN CÓ NHIỀU MÀU THUỐC LÁ CHUYỂN GEN TẠO DÒNG VI SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN -Chuyển gen mã hóa isulin/người-> VK E.coli -Tạo chủng vi khuẩn biến đổi gen -> ăn dầu cặn trên biển, phân hủy chất thải VI KHUẨN SẢN XUẤT INSULIN Tạo dòng vi khuẩn E.coli mang gen sản xuất hoocmôn insulin ngừơi INSULLIN